तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक सब्सट्रेट सामग्रीको रूपमा,सिलिकन कार्बाइड (SiC)उच्च-फ्रिक्वेन्सी र उच्च-शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको निर्माणमा सिंगल क्रिस्टलको व्यापक प्रयोग सम्भावनाहरू छन्। SiC को प्रशोधन प्रविधिले उच्च-गुणस्तरको सब्सट्रेट सामग्रीको उत्पादनमा निर्णायक भूमिका खेल्छ। यो लेखले चीन र विदेश दुवैमा SiC प्रशोधन प्रविधिहरूमा अनुसन्धानको वर्तमान अवस्थाको परिचय दिन्छ, काट्ने, पिस्ने र पालिस गर्ने प्रक्रियाहरूको संयन्त्रहरूको विश्लेषण र तुलना गर्दछ, साथै वेफर समतलता र सतह खस्रोपनको प्रवृत्तिहरू। यसले SiC वेफर प्रशोधनमा अवस्थित चुनौतीहरूलाई पनि औंल्याउँछ र भविष्यको विकास दिशाहरू छलफल गर्दछ।
सिलिकन कार्बाइड (SiC)वेफरहरू तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक उपकरणहरूको लागि महत्वपूर्ण आधारभूत सामग्री हुन् र माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स, पावर इलेक्ट्रोनिक्स, र अर्धचालक प्रकाश जस्ता क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण महत्त्व र बजार सम्भावना राख्छन्। अत्यधिक उच्च कठोरता र रासायनिक स्थिरताको कारणले गर्दाSiC एकल क्रिस्टलहरू, परम्परागत अर्धचालक प्रशोधन विधिहरू तिनीहरूको मेसिनिङको लागि पूर्ण रूपमा उपयुक्त छैनन्। यद्यपि धेरै अन्तर्राष्ट्रिय कम्पनीहरूले SiC एकल क्रिस्टलहरूको प्राविधिक रूपमा माग गर्ने प्रशोधनमा व्यापक अनुसन्धान गरेका छन्, सान्दर्भिक प्रविधिहरू कडाईका साथ गोप्य राखिन्छन्।
हालैका वर्षहरूमा, चीनले SiC एकल क्रिस्टल सामग्री र उपकरणहरूको विकासमा प्रयासहरू बढाएको छ। यद्यपि, देशमा SiC उपकरण प्रविधिको प्रगति हाल प्रशोधन प्रविधि र वेफर गुणस्तरमा सीमितताहरूले सीमित छ। त्यसकारण, चीनले SiC एकल क्रिस्टल सब्सट्रेटहरूको गुणस्तर बढाउन र तिनीहरूको व्यावहारिक प्रयोग र ठूलो मात्रामा उत्पादन प्राप्त गर्न SiC प्रशोधन क्षमताहरू सुधार गर्नु आवश्यक छ।
मुख्य प्रशोधन चरणहरूमा समावेश छन्: काट्ने → मोटो पिसाउने → राम्रो पिसाउने → रफ पालिसिङ (मेकानिकल पालिसिङ) → राम्रो पालिसिङ (रासायनिक मेकानिकल पालिसिङ, CMP) → निरीक्षण।
चरण | SiC वेफर प्रशोधन | परम्परागत अर्धचालक एकल-क्रिस्टल सामग्री प्रशोधन |
काट्ने | SiC इन्गटहरूलाई पातलो वेफरमा काट्न बहु-तार काट्ने प्रविधि प्रयोग गर्दछ। | सामान्यतया भित्री-व्यास वा बाहिरी-व्यास ब्लेड काट्ने प्रविधिहरू प्रयोग गर्दछ। |
पिस्दै | काट्ने कामले गर्दा हुने आराका दागहरू र क्षतिग्रस्त तहहरू हटाउन मोटो र मसिनो पिस्ने गरी विभाजित | पिस्ने तरिका फरक हुन सक्छ, तर लक्ष्य एउटै हो। |
पालिस गर्ने | मेकानिकल र केमिकल मेकानिकल पॉलिशिंग (CMP) प्रयोग गरेर रफ र अल्ट्रा-प्रिसिजन पॉलिशिंग समावेश गर्दछ। | सामान्यतया रासायनिक मेकानिकल पॉलिशिंग (CMP) समावेश हुन्छ, यद्यपि विशिष्ट चरणहरू फरक हुन सक्छन्। |
SiC एकल क्रिस्टलको काट्ने
प्रशोधनमाSiC एकल क्रिस्टलहरू, काट्नु पहिलो र अत्यन्तै महत्वपूर्ण चरण हो। काट्ने प्रक्रियाबाट उत्पन्न हुने वेफरको धनुष, ताना, र कुल मोटाई भिन्नता (TTV) ले पछिको ग्राइन्डिङ र पालिसिङ कार्यहरूको गुणस्तर र प्रभावकारिता निर्धारण गर्दछ।
काट्ने उपकरणहरूलाई आकार अनुसार हीरा भित्री व्यास (ID) आरा, बाहिरी व्यास (OD) आरा, ब्यान्ड आरा, र तार आरा मा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। तार आरा, बारीमा, तिनीहरूको गति प्रकार द्वारा पारस्परिक र लूप (अनन्त) तार प्रणालीहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। घर्षणको काट्ने संयन्त्रको आधारमा, तार आरा काट्ने प्रविधिहरूलाई दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: नि: शुल्क घर्षण तार काट्ने र निश्चित घर्षण हीरा तार काट्ने।
१.१ परम्परागत काट्ने विधिहरू
बाहिरी व्यास (OD) आराको काट्ने गहिराइ ब्लेडको व्यासले सीमित गर्दछ। काट्ने प्रक्रियाको क्रममा, ब्लेड कम्पन र विचलनको लागि प्रवण हुन्छ, जसले गर्दा उच्च आवाजको स्तर र कमजोर कठोरता हुन्छ। भित्री व्यास (ID) आराले ब्लेडको भित्री परिधिमा काट्ने किनाराको रूपमा हीरा घर्षण प्रयोग गर्दछ। यी ब्लेडहरू ०.२ मिमी जति पातलो हुन सक्छन्। स्लाइसिङको समयमा, ID ब्लेड उच्च गतिमा घुम्छ जबकि काट्ने सामग्री ब्लेडको केन्द्रको सापेक्ष रेडियली सर्छ, यस सापेक्षिक गति मार्फत स्लाइसिङ प्राप्त गर्दछ।
हीरा ब्यान्ड आराले बारम्बार रोकिने र उल्टिने आवश्यकता पर्दछ, र काट्ने गति धेरै कम हुन्छ - सामान्यतया २ मिटर/सेकेन्ड भन्दा बढी हुँदैन। तिनीहरू महत्त्वपूर्ण मेकानिकल घिसार र उच्च मर्मत लागतबाट पनि ग्रस्त हुन्छन्। आराको ब्लेडको चौडाइको कारणले गर्दा, काट्ने त्रिज्या धेरै सानो हुन सक्दैन, र बहु-स्लाइस काट्ने सम्भव छैन। यी परम्परागत काट्ने उपकरणहरू आधारको कठोरताद्वारा सीमित छन् र घुमाउरो कटौती गर्न सक्दैनन् वा प्रतिबन्धित घुमाउने त्रिज्या छन्। तिनीहरू केवल सीधा कटौती गर्न सक्षम छन्, चौडा कर्फहरू उत्पादन गर्छन्, कम उत्पादन दर छ, र त्यसैले काट्नको लागि अनुपयुक्त छन्।SiC क्रिस्टलहरू.
१.२ नि:शुल्क घर्षण तार देखा बहु-तार काट्ने
फ्री एब्रेसिभ वायर आरा स्लाइसिङ प्रविधिले तारको द्रुत गतिलाई कर्फमा स्लरी बोक्न प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा सामग्री हटाउन सकिन्छ। यसले मुख्यतया एक पारस्परिक संरचना प्रयोग गर्दछ र हाल एकल-क्रिस्टल सिलिकनको कुशल बहु-वेफर काट्नेको लागि परिपक्व र व्यापक रूपमा प्रयोग हुने विधि हो। यद्यपि, SiC काट्नेमा यसको प्रयोग कम व्यापक रूपमा अध्ययन गरिएको छ।
फ्री एब्रेसिभ वायर आराले ३०० μm भन्दा कम मोटाई भएका वेफरहरूलाई प्रशोधन गर्न सक्छ। तिनीहरूले कम कर्फ हानि प्रदान गर्छन्, विरलै चिपिङ निम्त्याउँछन्, र तुलनात्मक रूपमा राम्रो सतह गुणस्तरको परिणाम दिन्छन्। यद्यपि, सामग्री हटाउने संयन्त्रको कारण - एब्रेसिभहरूको रोलिङ र इन्डेन्टेसनमा आधारित - वेफर सतहमा महत्त्वपूर्ण अवशिष्ट तनाव, माइक्रोक्र्याक्स र गहिरो क्षति तहहरू विकास हुने गर्छ। यसले वेफर वार्पिङ निम्त्याउँछ, सतह प्रोफाइल शुद्धता नियन्त्रण गर्न गाह्रो बनाउँछ, र पछिल्ला प्रशोधन चरणहरूमा भार बढाउँछ।
काट्ने कार्यसम्पादन स्लरीबाट धेरै प्रभावित हुन्छ; घर्षण गर्ने पदार्थको तीक्ष्णता र घोलको सांद्रता कायम राख्नु आवश्यक छ। घोलको उपचार र पुनर्चक्रण महँगो हुन्छ। ठूला आकारका इन्गटहरू काट्दा, घर्षण गर्ने पदार्थहरूलाई गहिरो र लामो कर्फहरू छिर्न गाह्रो हुन्छ। एउटै घर्षण गर्ने दानाको आकार अन्तर्गत, कर्फको क्षति स्थिर-घर्षक तार आरा भन्दा बढी हुन्छ।
१.३ फिक्स्ड एब्रेसिभ डायमण्ड वायर सो मल्टी-वायर काट्ने
फिक्स्ड एब्रेसिभ डायमंड वायर आराहरू सामान्यतया इलेक्ट्रोप्लेटिंग, सिन्टरिङ, वा रेजिन बन्धन विधिहरू मार्फत स्टील तार सब्सट्रेटमा हीरा कणहरू इम्बेड गरेर बनाइन्छ। इलेक्ट्रोप्लेटेड डायमंड वायर आराहरूले साँघुरो केर्फ, राम्रो स्लाइस गुणस्तर, उच्च दक्षता, कम प्रदूषण, र उच्च-कठोरता सामग्रीहरू काट्ने क्षमता जस्ता फाइदाहरू प्रदान गर्दछ।
SiC काट्नको लागि रेसिप्रोकेटिङ इलेक्ट्रोप्लेटेड डायमंड वायर आरा हाल सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने विधि हो। चित्र १ (यहाँ देखाइएको छैन) ले यस प्रविधि प्रयोग गरेर काटिएका SiC वेफरहरूको सतह समतलतालाई चित्रण गर्दछ। काट्ने प्रक्रिया बढ्दै जाँदा, वेफर वारपेज बढ्छ। यो किनभने तार र सामग्री बीचको सम्पर्क क्षेत्र तार तल सर्दै जाँदा बढ्छ, प्रतिरोध र तार कम्पन बढ्छ। जब तार वेफरको अधिकतम व्यासमा पुग्छ, कम्पन यसको चरम सीमामा हुन्छ, परिणामस्वरूप अधिकतम वारपेज हुन्छ।
काट्ने पछिल्ला चरणहरूमा, तारको गति बढ्दै जाँदा, स्थिर-गति चल्ने, ढिलो हुने, रोकिने र उल्टिने, साथै शीतलकसँगको फोहोर हटाउन कठिनाइहरूको कारणले गर्दा, वेफरको सतहको गुणस्तर बिग्रन्छ। तार उल्टाउने र गतिको उतारचढाव, साथै तारमा ठूला हीरा कणहरू सतह खरोंचका प्राथमिक कारणहरू हुन्।
१.४ चिसो छुट्याउने प्रविधि
SiC एकल क्रिस्टलको चिसो पृथकीकरण तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक सामग्री प्रशोधनको क्षेत्रमा एक नवीन प्रक्रिया हो। हालका वर्षहरूमा, यसले उत्पादन सुधार गर्ने र सामग्रीको क्षति कम गर्ने उल्लेखनीय फाइदाहरूका कारण उल्लेखनीय ध्यान आकर्षित गरेको छ। प्रविधिलाई तीन पक्षबाट विश्लेषण गर्न सकिन्छ: कार्य सिद्धान्त, प्रक्रिया प्रवाह, र मुख्य फाइदाहरू।
क्रिस्टल अभिमुखीकरण निर्धारण र बाहिरी व्यास ग्राइन्डिङ: प्रशोधन गर्नु अघि, SiC इन्गटको क्रिस्टल अभिमुखीकरण निर्धारण गर्नुपर्छ। त्यसपछि इन्गटलाई बाहिरी व्यास ग्राइन्डिङ मार्फत बेलनाकार संरचना (सामान्यतया SiC पक भनिन्छ) मा आकार दिइन्छ। यो चरणले पछिको दिशात्मक काट्ने र काट्ने कामको लागि जग बसाल्छ।
बहु-तार काट्ने: यो विधिले बेलनाकार इन्गट काट्न काट्ने तारहरूसँग मिलाएर घर्षण कणहरू प्रयोग गर्दछ। यद्यपि, यसले महत्त्वपूर्ण कर्फ क्षति र सतह असमानता समस्याहरूबाट ग्रस्त छ।
लेजर काट्ने प्रविधि: क्रिस्टल भित्र परिमार्जित तह बनाउन लेजर प्रयोग गरिन्छ, जसबाट पातलो स्लाइसहरू छुट्याउन सकिन्छ। यो दृष्टिकोणले सामग्रीको क्षति कम गर्छ र प्रशोधन दक्षता बढाउँछ, जसले गर्दा यो SiC वेफर काट्नेको लागि एक आशाजनक नयाँ दिशा हो।
काट्ने प्रक्रिया अनुकूलन
फिक्स्ड एब्रेसिभ मल्टी-वायर कटिङ: यो हाल मुख्यधारा प्रविधि हो, जुन SiC को उच्च कठोरता विशेषताहरूको लागि राम्रोसँग उपयुक्त छ।
इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मेसिनिङ (EDM) र कोल्ड सेपरेशन टेक्नोलोजी: यी विधिहरूले विशिष्ट आवश्यकताहरू अनुरूप विविध समाधानहरू प्रदान गर्दछन्।
पालिस गर्ने प्रक्रिया: सामग्री हटाउने दर र सतहको क्षतिलाई सन्तुलनमा राख्नु आवश्यक छ। सतहको एकरूपता सुधार गर्न केमिकल मेकानिकल पालिसिङ (CMP) प्रयोग गरिन्छ।
वास्तविक-समय अनुगमन: वास्तविक-समयमा सतहको खस्रोपन निगरानी गर्न अनलाइन निरीक्षण प्रविधिहरू प्रस्तुत गरिएका छन्।
लेजर स्लाइसिङ: यो प्रविधिले कर्फको क्षति कम गर्छ र प्रशोधन चक्र छोटो बनाउँछ, यद्यपि थर्मल प्रभावित क्षेत्र चुनौती नै रहन्छ।
हाइब्रिड प्रशोधन प्रविधिहरू: यान्त्रिक र रासायनिक विधिहरूको संयोजनले प्रशोधन दक्षता बढाउँछ।
यो प्रविधिले पहिले नै औद्योगिक प्रयोग हासिल गरिसकेको छ। उदाहरणका लागि, इन्फिनियनले SILTECTRA प्राप्त गर्यो र अब ८-इन्च वेफरको ठूलो उत्पादनलाई समर्थन गर्ने कोर पेटेन्टहरू राख्छ। चीनमा, डेलोङ लेजर जस्ता कम्पनीहरूले ६-इन्च वेफर प्रशोधनको लागि प्रति इन्गट ३० वेफरको आउटपुट दक्षता हासिल गरेका छन्, जुन परम्परागत विधिहरू भन्दा ४०% सुधार हो।
घरेलु उपकरण निर्माणमा तीव्रता आउँदा, यो प्रविधि SiC सब्सट्रेट प्रशोधनको लागि मुख्यधारा समाधान बन्ने अपेक्षा गरिएको छ। अर्धचालक सामग्रीको बढ्दो व्याससँगै, परम्परागत काट्ने विधिहरू अप्रचलित भएका छन्। हालका विकल्पहरू मध्ये, पारस्परिक हीरा तार आरा प्रविधिले सबैभन्दा आशाजनक अनुप्रयोग सम्भावनाहरू देखाउँछ। लेजर काट्ने, एक उदीयमान प्रविधिको रूपमा, महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू प्रदान गर्दछ र भविष्यमा प्राथमिक काट्ने विधि बन्ने अपेक्षा गरिएको छ।
२,SiC सिंगल क्रिस्टल ग्राइन्डिङ
तेस्रो पुस्ताका अर्धचालकहरूको प्रतिनिधिको रूपमा, सिलिकन कार्बाइड (SiC) ले यसको फराकिलो ब्यान्डग्याप, उच्च ब्रेकडाउन विद्युतीय क्षेत्र, उच्च संतृप्ति इलेक्ट्रोन बहाव वेग, र उत्कृष्ट थर्मल चालकताको कारणले महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू प्रदान गर्दछ। यी गुणहरूले SiC लाई उच्च-भोल्टेज अनुप्रयोगहरूमा विशेष रूपमा फाइदाजनक बनाउँछ (जस्तै, १२००V वातावरण)। SiC सब्सट्रेटहरूको लागि प्रशोधन प्रविधि उपकरण निर्माणको एक आधारभूत भाग हो। सब्सट्रेटको सतह गुणस्तर र शुद्धताले एपिटेक्सियल तहको गुणस्तर र अन्तिम उपकरणको प्रदर्शनलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ।
ग्राइन्डिङ प्रक्रियाको प्राथमिक उद्देश्य काट्ने क्रममा हुने सतहको आराका चिन्हहरू र क्षति भएका तहहरू हटाउनु हो, र काट्ने प्रक्रियाबाट हुने विकृतिलाई सच्याउनु हो। SiC को अत्यधिक उच्च कठोरतालाई ध्यानमा राख्दै, ग्राइन्डिङ गर्न बोरोन कार्बाइड वा हीरा जस्ता कडा घर्षणको प्रयोग आवश्यक पर्दछ। परम्परागत ग्राइन्डिङलाई सामान्यतया मोटो ग्राइन्डिङ र फाइन ग्राइन्डिङमा विभाजन गरिन्छ।
२.१ मोटो र मसिनो पिस्ने
घर्षण कण आकारको आधारमा ग्राइन्डिङलाई वर्गीकृत गर्न सकिन्छ:
खस्रो पिस्ने: प्रशोधन दक्षतामा सुधार गर्दै, काट्ने क्रममा हुने आराका दागहरू र क्षति भएका तहहरू हटाउन मुख्यतया ठूला घर्षणहरू प्रयोग गर्दछ।
मसिनो पिस्ने: खस्रो पिस्नेबाट बाँकी रहेको क्षतिको तह हटाउन, सतहको खस्रोपन कम गर्न र सतहको गुणस्तर बढाउन मसिनो घर्षण प्रयोग गर्दछ।
धेरै घरेलु SiC सब्सट्रेट निर्माताहरूले ठूला-ठूला उत्पादन प्रक्रियाहरू प्रयोग गर्छन्। एउटा सामान्य विधिमा कास्ट आइरन प्लेट र मोनोक्रिस्टलाइन हीरा स्लरी प्रयोग गरेर दोहोरो-पक्षीय ग्राइन्डिङ समावेश छ। यो प्रक्रियाले तार काटेर छोडिएको क्षति तहलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउँछ, वेफरको आकार सच्याउछ, र TTV (कुल मोटाई भिन्नता), धनुष र वार्प घटाउँछ। सामग्री हटाउने दर स्थिर छ, सामान्यतया ०.८-१.२ μm/मिनेट पुग्छ। यद्यपि, परिणामस्वरूप वेफर सतह तुलनात्मक रूपमा उच्च खस्रोपनको साथ म्याट हुन्छ - सामान्यतया ५० एनएमको आसपास - जसले पछिल्ला पालिसिङ चरणहरूमा उच्च मागहरू लगाउँछ।
२.२ एकल-पक्षीय ग्राइन्डिङ
एकल-पक्षीय ग्राइन्डिङले एक पटकमा वेफरको एक छेउ मात्र प्रशोधन गर्छ। यस प्रक्रियाको क्रममा, वेफरलाई स्टील प्लेटमा मोमले माउन्ट गरिन्छ। लागू गरिएको दबाबमा, सब्सट्रेट थोरै विकृत हुन्छ, र माथिल्लो सतह समतल हुन्छ। ग्राइन्डिङ पछि, तल्लो सतह समतल हुन्छ। जब दबाब हटाइन्छ, माथिल्लो सतह यसको मूल आकारमा पुन: प्राप्त हुन्छ, जसले पहिले नै जमिन भएको तल्लो सतहलाई पनि असर गर्छ - जसले गर्दा दुवै पक्षहरू बाङ्गिन्छन् र समतलतामा गिरावट आउँछ।
यसबाहेक, ग्राइन्डिङ प्लेट छोटो समयमा अवतल बन्न सक्छ, जसले गर्दा वेफर उत्तल बन्न सक्छ। प्लेटको समतलता कायम राख्न, बारम्बार ड्रेसिङ आवश्यक पर्दछ। कम दक्षता र कमजोर वेफर समतलताको कारण, एकल-पक्षीय ग्राइन्डिङ ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि उपयुक्त छैन।
सामान्यतया, #८००० ग्राइन्डिङ ह्वीलहरू राम्रोसँग ग्राइन्डिङको लागि प्रयोग गरिन्छ। जापानमा, यो प्रक्रिया तुलनात्मक रूपमा परिपक्व छ र #३००० पालिसिङ ह्वीलहरू पनि प्रयोग गर्दछ। यसले प्रशोधित वेफरहरूको सतहको खस्रोपन २ एनएम भन्दा कम पुग्न अनुमति दिन्छ, जसले गर्दा वेफरहरू अतिरिक्त प्रशोधन बिना अन्तिम सीएमपी (केमिकल मेकानिकल पोलिसिङ) को लागि तयार हुन्छन्।
२.३ एकल-पक्षीय पातलो बनाउने प्रविधि
हीरा एकल-पक्षीय थिइनिंग टेक्नोलोजी एकल-पक्षीय ग्राइन्डिंगको एक नयाँ विधि हो। चित्र ५ मा देखाइए अनुसार (यहाँ देखाइएको छैन), प्रक्रियाले हीरा-बन्डेड ग्राइन्डिंग प्लेट प्रयोग गर्दछ। वेफर भ्याकुम सोखना मार्फत फिक्स गरिएको छ, जबकि वेफर र हीरा ग्राइन्डिंग पाङ्ग्रा दुवै एकैसाथ घुम्छन्। वेफरलाई लक्षित मोटाईमा पातलो बनाउन ग्राइन्डिंग पाङ्ग्रा बिस्तारै तलतिर सर्छ। एक पक्ष पूरा भएपछि, अर्को पक्ष प्रशोधन गर्न वेफरलाई पल्टाइन्छ।
पातलो पारेपछि, १०० मिमी वेफरले निम्न हासिल गर्न सक्छ:
५ माइक्रोमिटरभन्दा कम बो
TTV < 2 μm
सतहको खुरदरापन < १ एनएम
यो एकल-वेफर प्रशोधन विधिले उच्च स्थिरता, उत्कृष्ट स्थिरता, र उच्च सामग्री हटाउने दर प्रदान गर्दछ। परम्परागत डबल-साइडेड ग्राइन्डिङको तुलनामा, यो प्रविधिले ग्राइन्डिङ दक्षतामा ५०% भन्दा बढी सुधार गर्छ।
२.४ डबल-साइडेड ग्राइन्डिङ
डबल-साइडेड ग्राइन्डिङले सब्सट्रेटको दुबै छेउमा एकैसाथ पीस्न माथिल्लो र तल्लो ग्राइन्डिङ प्लेट प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा दुबै छेउमा उत्कृष्ट सतह गुणस्तर सुनिश्चित हुन्छ।
प्रक्रियाको क्रममा, ग्राइन्डिङ प्लेटहरूले पहिले वर्कपीसको उच्चतम बिन्दुहरूमा दबाब दिन्छन्, जसले गर्दा विकृति हुन्छ र ती बिन्दुहरूमा सामग्री क्रमिक रूपमा हटाइन्छ। उच्च दागहरू समतल हुँदै जाँदा, सब्सट्रेटमा दबाब बिस्तारै एकरूप हुँदै जान्छ, जसले गर्दा सम्पूर्ण सतहमा एकरूप विकृति हुन्छ। यसले माथिल्लो र तल्लो दुवै सतहहरूलाई समान रूपमा ग्राउन्ड गर्न अनुमति दिन्छ। ग्राइन्डिङ पूरा भएपछि र दबाब जारी भएपछि, सब्सट्रेटको प्रत्येक भागले अनुभव गरेको समान दबाबको कारणले समान रूपमा पुन: प्राप्त हुन्छ। यसले न्यूनतम वार्पिङ र राम्रो समतलता निम्त्याउँछ।
ग्राइन्डिङ पछि वेफरको सतहको खस्रोपन घर्षण कणको आकारमा निर्भर गर्दछ - साना कणहरूले चिल्लो सतहहरू उत्पादन गर्छन्। डबल-साइडेड ग्राइन्डिङको लागि ५ μm घर्षण प्रयोग गर्दा, वेफर समतलता र मोटाई भिन्नता ५ μm भित्र नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (AFM) मापनले लगभग १०० nm को सतह खस्रोपन (Rq) देखाउँछ, ग्राइन्डिङ पिटहरू ३८० nm सम्म गहिरो र घर्षण कार्यको कारणले देखिने रेखीय चिन्हहरू सहित।
अझ उन्नत विधिमा पोलिक्रिस्टलाइन हीरा स्लरीसँग मिलाएर पोलियुरेथेन फोम प्याडहरू प्रयोग गरेर दोहोरो-पक्षीय ग्राइन्डिङ समावेश छ। यो प्रक्रियाले धेरै कम सतहको खस्रोपन भएका वेफरहरू उत्पादन गर्दछ, जसले Ra < 3 nm प्राप्त गर्दछ, जुन SiC सब्सट्रेटहरूको पछिल्ला पालिसिङको लागि अत्यधिक लाभदायक हुन्छ।
यद्यपि, सतह स्क्र्याचिङ एक अनसुलझेको समस्या बनेको छ। थप रूपमा, यस प्रक्रियामा प्रयोग हुने पोलिक्रिस्टलाइन हीरा विस्फोटक संश्लेषण मार्फत उत्पादन गरिन्छ, जुन प्राविधिक रूपमा चुनौतीपूर्ण छ, कम मात्रामा उत्पादन दिन्छ, र अत्यन्तै महँगो छ।
SiC एकल क्रिस्टलहरूको पालिसिङ
सिलिकन कार्बाइड (SiC) वेफरहरूमा उच्च-गुणस्तरको पालिश गरिएको सतह प्राप्त गर्न, पालिश गर्दा ग्राइन्डिङ पिटहरू र न्यानोमिटर-स्केल सतहको अन्डुलेशनहरू पूर्ण रूपमा हटाउनु पर्छ। लक्ष्य भनेको कुनै प्रदूषण वा क्षय, कुनै उप-सतह क्षति, र कुनै अवशिष्ट सतह तनाव बिना चिल्लो, दोष-रहित सतह उत्पादन गर्नु हो।
३.१ SiC वेफरहरूको मेकानिकल पालिसिङ र CMP
SiC सिंगल क्रिस्टल इन्गटको वृद्धि पछि, सतह दोषहरूले यसलाई एपिटेक्सियल वृद्धिको लागि प्रत्यक्ष रूपमा प्रयोग गर्नबाट रोक्छ। त्यसकारण, थप प्रशोधन आवश्यक छ। इन्गटलाई पहिले गोलाकार मार्फत मानक बेलनाकार रूपमा आकार दिइन्छ, त्यसपछि तार काट्ने प्रयोग गरेर वेफरहरूमा काटिन्छ, त्यसपछि क्रिस्टलोग्राफिक अभिमुखीकरण प्रमाणीकरण गरिन्छ। वेफरको गुणस्तर सुधार गर्न, क्रिस्टल वृद्धि दोषहरू र पूर्व प्रशोधन चरणहरूबाट हुने सम्भावित सतह क्षतिलाई सम्बोधन गर्न पालिसिङ एक महत्त्वपूर्ण चरण हो।
SiC मा सतह क्षति तहहरू हटाउन चार मुख्य तरिकाहरू छन्:
मेकानिकल पालिसिङ: सरल तर खरोंच छोड्छ; प्रारम्भिक पालिसिङको लागि उपयुक्त।
केमिकल मेकानिकल पालिसिङ (CMP): केमिकल इचिङ मार्फत खरोंचहरू हटाउँछ; सटीक पालिसिङको लागि उपयुक्त।
हाइड्रोजन इचिङ: जटिल उपकरणहरू चाहिन्छ, जुन सामान्यतया HTCVD प्रक्रियाहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
प्लाज्मा-सहायता प्राप्त पालिसिङ: जटिल र विरलै प्रयोग हुने।
मेकानिकल-मात्र पालिस गर्दा खरोंचहरू निम्त्याउने गर्छ, जबकि रासायनिक-मात्र पालिस गर्दा असमान नक्काशी हुन सक्छ। CMP ले दुवै फाइदाहरूलाई संयोजन गर्दछ र एक कुशल, लागत-प्रभावी समाधान प्रदान गर्दछ।
CMP कार्य सिद्धान्त
CMP ले घुम्ने पालिसिङ प्याड विरुद्ध निश्चित दबाबमा वेफर घुमाएर काम गर्छ। यो सापेक्षिक गति, स्लरीमा न्यानो-आकारको घर्षणबाट हुने मेकानिकल घर्षण र प्रतिक्रियाशील एजेन्टहरूको रासायनिक कार्यसँग मिलेर, सतह समतलीकरण प्राप्त गर्दछ।
प्रयोग गरिएका प्रमुख सामग्रीहरू:
पालिस गर्ने स्लरी: यसमा घर्षण र रासायनिक अभिकर्मकहरू हुन्छन्।
पालिसिङ प्याड: प्रयोगको क्रममा घिस्रिन्छ, जसले गर्दा छिद्रको आकार र स्लरी डेलिभरी दक्षता घट्छ। खस्रोपन पुनर्स्थापित गर्न नियमित ड्रेसिङ, सामान्यतया हीरा ड्रेसर प्रयोग गर्नु आवश्यक छ।
विशिष्ट CMP प्रक्रिया
घर्षण: ०.५ μm हीरा स्लरी
लक्षित सतह खुरदरापन: ~०.७ एनएम
रासायनिक मेकानिकल पालिसिङ:
पालिस गर्ने उपकरण: AP-810 एकल-पक्षीय पालिस गर्ने
चाप: २०० ग्राम/सेमी²
प्लेट गति: ५० आरपीएम
सिरेमिक होल्डर गति: ३८ आरपीएम
स्लरी संरचना:
SiO₂ (३० wt%, pH = १०.१५)
०–७० wt% H₂O₂ (३० wt%, अभिकर्मक ग्रेड)
५ wt% KOH र १ wt% HNO₃ प्रयोग गरेर pH ८.५ मा समायोजन गर्नुहोस्।
स्लरी प्रवाह दर: ३ लिटर/मिनेट, पुन: परिक्रमा गरिएको
यो प्रक्रियाले प्रभावकारी रूपमा SiC वेफरको गुणस्तर सुधार गर्छ र डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
मेकानिकल पालिसिङमा प्राविधिक चुनौतीहरू
SiC, एक फराकिलो ब्यान्डग्याप अर्धचालकको रूपमा, इलेक्ट्रोनिक्स उद्योगमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। उत्कृष्ट भौतिक र रासायनिक गुणहरूको साथ, SiC एकल क्रिस्टलहरू उच्च तापक्रम, उच्च आवृत्ति, उच्च शक्ति, र विकिरण प्रतिरोध जस्ता चरम वातावरणको लागि उपयुक्त छन्। यद्यपि, यसको कडा र भंगुर प्रकृतिले ग्राइन्डिङ र पालिसिङको लागि प्रमुख चुनौतीहरू प्रस्तुत गर्दछ।
प्रमुख विश्वव्यापी निर्माताहरू ६-इन्चबाट ८-इन्च वेफरमा संक्रमण हुँदै जाँदा, प्रशोधनको क्रममा क्र्याकिंग र वेफर क्षति जस्ता समस्याहरू बढी प्रख्यात भएका छन्, जसले उत्पादनमा उल्लेखनीय असर पारेको छ। ८-इन्च SiC सब्सट्रेटहरूको प्राविधिक चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्नु अब उद्योगको प्रगतिको लागि एक प्रमुख बेन्चमार्क हो।
८-इन्च युगमा, SiC वेफर प्रशोधनले धेरै चुनौतीहरूको सामना गर्दछ:
विशेष गरी विद्युतीय सवारी साधनको बढ्दो मागलाई ध्यानमा राख्दै, प्रति ब्याच चिप उत्पादन बढाउन, किनाराको क्षति कम गर्न र उत्पादन लागत कम गर्न वेफर स्केलिंग आवश्यक छ।
८ इन्चको SiC सिंगल क्रिस्टलको वृद्धि परिपक्व भए पनि, ग्राइन्डिङ र पालिसिङ जस्ता ब्याक-एन्ड प्रक्रियाहरूले अझै पनि अवरोधहरूको सामना गर्छन्, जसले गर्दा कम उत्पादन हुन्छ (केवल ४०-५०%)।
ठूला वेफरहरूले बढी जटिल दबाब वितरण अनुभव गर्छन्, जसले गर्दा पालिस गर्ने तनाव र उपज स्थिरता व्यवस्थापन गर्न कठिनाई बढ्छ।
८ इन्चको वेफरको मोटाई ६ इन्चको वेफरको मोटाई नजिकिँदै गए पनि, तनाव र वार्पिङका कारण ह्यान्डलिङको क्रममा तिनीहरू क्षतिग्रस्त हुने सम्भावना बढी हुन्छ।
काट्ने-सम्बन्धित तनाव, वारपेज र क्र्याकिंग कम गर्न, लेजर काट्ने प्रयोग बढ्दो रूपमा भइरहेको छ। यद्यपि:
लामो-तरंगदैर्ध्य लेजरहरूले थर्मल क्षति निम्त्याउँछन्।
छोटो-तरंगदैर्ध्य लेजरहरूले भारी फोहोर उत्पन्न गर्छन् र क्षतिको तहलाई गहिरो बनाउँछन्, जसले गर्दा पालिस गर्ने जटिलता बढ्छ।
SiC को लागि मेकानिकल पालिसिङ कार्यप्रवाह
सामान्य प्रक्रिया प्रवाहमा समावेश छ:
अभिमुखीकरण काट्ने सेवा
मोटो पिस्ने
राम्रोसँग पिस्ने
मेकानिकल पालिसिङ
अन्तिम चरणको रूपमा केमिकल मेकानिकल पोलिसिङ (CMP)
CMP विधिको छनोट, प्रक्रिया मार्ग डिजाइन, र प्यारामिटरहरूको अप्टिमाइजेसन महत्त्वपूर्ण छन्। अर्धचालक निर्माणमा, CMP अल्ट्रा-स्मूथ, दोष-रहित, र क्षति-रहित सतहहरू भएका SiC वेफरहरू उत्पादन गर्ने निर्णायक चरण हो, जुन उच्च-गुणस्तरको एपिटेक्सियल वृद्धिको लागि आवश्यक छ।
(क) क्रुसिबलबाट SiC इन्गट हटाउनुहोस्;
(ख) बाहिरी व्यास ग्राइन्डिङ प्रयोग गरेर प्रारम्भिक आकार दिनुहोस्;
(ग) पङ्क्तिबद्ध फ्ल्याट वा खाचहरू प्रयोग गरेर क्रिस्टल अभिमुखीकरण निर्धारण गर्नुहोस्;
(घ) बहु-तार काट्ने प्रयोग गरेर इन्गटलाई पातलो वेफरमा काट्नुहोस्;
(ङ) ग्राइन्डिङ र पालिसिङ चरणहरू मार्फत ऐना जस्तो सतह चिल्लोपन प्राप्त गर्नुहोस्।
प्रशोधन चरणहरूको श्रृंखला पूरा गरेपछि, SiC वेफरको बाहिरी किनारा प्रायः तीखो हुन्छ, जसले ह्यान्डलिङ वा प्रयोगको क्रममा चिप्लिने जोखिम बढाउँछ। यस्तो नाजुकताबाट बच्न, किनारा ग्राइन्डिङ आवश्यक छ।
परम्परागत स्लाइसिङ प्रक्रियाहरूका अतिरिक्त, SiC वेफरहरू तयार गर्ने एउटा नवीन विधिमा बन्डिङ प्रविधि समावेश छ। यो दृष्टिकोणले पातलो SiC एकल-क्रिस्टल तहलाई विषम सब्सट्रेट (समर्थन सब्सट्रेट) मा बन्डिङ गरेर वेफर निर्माणलाई सक्षम बनाउँछ।
चित्र ३ ले प्रक्रिया प्रवाहलाई चित्रण गर्दछ:
पहिले, हाइड्रोजन आयन इम्प्लान्टेसन वा यस्तै प्रविधिहरू मार्फत SiC एकल क्रिस्टलको सतहमा निर्दिष्ट गहिराइमा एक डिलेमिनेशन तह बनाइन्छ। प्रशोधित SiC एकल क्रिस्टल त्यसपछि समतल समर्थन सब्सट्रेटमा बाँधिन्छ र दबाब र तापको अधीनमा हुन्छ। यसले समर्थन सब्सट्रेटमा SiC एकल-क्रिस्टल तहको सफल स्थानान्तरण र पृथकीकरणलाई अनुमति दिन्छ।
छुट्याइएको SiC तहले आवश्यक समतलता प्राप्त गर्न सतह उपचारबाट गुज्रिन्छ र पछिल्ला बन्धन प्रक्रियाहरूमा पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ। SiC क्रिस्टलहरूको परम्परागत स्लाइसिङको तुलनामा, यो प्रविधिले महँगो सामग्रीको माग कम गर्छ। यद्यपि प्राविधिक चुनौतीहरू बाँकी छन्, अनुसन्धान र विकास कम लागतको वेफर उत्पादन सक्षम पार्न सक्रिय रूपमा अगाडि बढिरहेको छ।
SiC को उच्च कठोरता र रासायनिक स्थिरतालाई ध्यानमा राख्दै - जसले यसलाई कोठाको तापक्रममा प्रतिक्रियाहरूको प्रतिरोधी बनाउँछ - राम्रो ग्राइन्डिङ पिटहरू हटाउन, सतहको क्षति कम गर्न, खरोंचहरू, पिटिंग, र सुन्तलाको बोक्राको दोषहरू हटाउन, सतहको खस्रोपन कम गर्न, समतलता सुधार गर्न, र सतहको गुणस्तर बढाउन मेकानिकल पालिसिङ आवश्यक पर्दछ।
उच्च-गुणस्तरको पालिश गरिएको सतह प्राप्त गर्न, यो आवश्यक छ:
घर्षण प्रकारहरू समायोजन गर्नुहोस्,
कण आकार घटाउनुहोस्,
प्रक्रिया प्यारामिटरहरू अनुकूलन गर्नुहोस्,
पर्याप्त कठोरता भएका पालिस गर्ने सामग्री र प्याडहरू छनौट गर्नुहोस्।
चित्र ७ ले देखाउँछ कि १ μm घर्षणको साथ दोहोरो-पक्षीय पालिसिङले १० μm भित्र समतलता र मोटाई भिन्नता नियन्त्रण गर्न सक्छ, र सतहको खुरदरापनलाई लगभग ०.२५ nm मा घटाउन सक्छ।
३.२ केमिकल मेकानिकल पोलिसिङ (CMP)
केमिकल मेकानिकल पोलिसिङ (CMP) ले अल्ट्राफाइन कण घर्षणलाई रासायनिक नक्काशीसँग जोडेर प्रशोधन गरिँदै गरेको सामग्रीमा चिल्लो, समतल सतह बनाउँछ। आधारभूत सिद्धान्त यो हो:
पालिस गर्ने स्लरी र वेफर सतहको बीचमा रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्छ, जसले गर्दा नरम तह बन्छ।
घर्षण कणहरू र नरम तह बीचको घर्षणले सामग्री हटाउँछ।
CMP का फाइदाहरू:
विशुद्ध मेकानिकल वा रासायनिक पालिसिङका कमजोरीहरूलाई पार गर्छ,
विश्वव्यापी र स्थानीय योजनाबद्धता दुवै प्राप्त गर्दछ,
उच्च समतलता र कम खस्रोता भएका सतहहरू उत्पादन गर्दछ,
सतह वा सतहको तल कुनै क्षति छोड्दैन।
विस्तृतमा:
दबाबमा पालिसिङ प्याडको सापेक्षमा वेफर सर्छ।
स्लरीमा रहेका न्यानोमिटर-स्केल एब्रेसिभहरू (जस्तै, SiO₂) ले कपाल काट्ने, Si–C सहसंयोजक बन्धनलाई कमजोर पार्ने र सामग्री हटाउने काम बढाउँछन्।
CMP प्रविधिका प्रकारहरू:
नि:शुल्क घर्षण पालिसिङ: घर्षण गर्ने पदार्थहरू (जस्तै, SiO₂) स्लरीमा निलम्बित हुन्छन्। तीन-बडी घर्षण (वेफर-प्याड-घर्षण) मार्फत सामग्री हटाउने गरिन्छ। एकरूपता सुधार गर्न घर्षणको आकार (सामान्यतया ६०-२०० एनएम), pH, र तापक्रमलाई सटीक रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ।
फिक्स्ड एब्रेसिभ पालिसिङ: एब्रेसिभहरू जम्मा हुनबाट रोक्नको लागि पालिसिङ प्याडमा एम्बेड गरिएका हुन्छन्—उच्च-परिशुद्धता प्रशोधनको लागि आदर्श।
पालिसिङ पछिको सफाई:
पालिस गरिएका वेफरहरूले निम्न कुराहरू भोग्छन्:
रासायनिक सफाई (DI पानी र स्लरी अवशेष हटाउने सहित),
DI पानीले कुल्ला गर्ने, र
तातो नाइट्रोजन सुकाउने
सतह दूषित पदार्थहरू कम गर्न।
सतह गुणस्तर र प्रदर्शन
सतहको खुरदरापनलाई Ra < ०.३ nm मा घटाउन सकिन्छ, जसले अर्धचालक एपिटेक्सी आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
विश्वव्यापी योजनाबद्धकरण: रासायनिक नरमपन र यान्त्रिक हटाउने संयोजनले खरोंच र असमान नक्काशी कम गर्छ, शुद्ध यान्त्रिक वा रासायनिक विधिहरूलाई उछिन्दै।
उच्च दक्षता: २०० nm/h भन्दा माथिको सामग्री हटाउने दर भएको SiC जस्ता कडा र भंगुर सामग्रीहरूको लागि उपयुक्त।
अन्य उदीयमान पालिसिङ प्रविधिहरू
CMP को अतिरिक्त, वैकल्पिक विधिहरू प्रस्ताव गरिएको छ, जसमा समावेश छन्:
इलेक्ट्रोकेमिकल पालिसिङ, उत्प्रेरक-सहायता पालिसिङ वा नक्काशी, र
ट्राइबोकेमिकल पालिसिङ।
यद्यपि, यी विधिहरू अझै अनुसन्धान चरणमा छन् र SiC को चुनौतीपूर्ण भौतिक गुणहरूको कारणले बिस्तारै विकसित भएका छन्।
अन्ततः, SiC प्रशोधन सतहको गुणस्तर सुधार गर्न वारपेज र खस्रोपन घटाउने क्रमिक प्रक्रिया हो, जहाँ प्रत्येक चरणमा समतलता र खस्रोपन नियन्त्रण महत्त्वपूर्ण हुन्छ।
प्रशोधन प्रविधि
वेफर ग्राइन्डिङ चरणको समयमा, वेफरलाई आवश्यक समतलता र सतहको खस्रोपनमा पीस्न विभिन्न कण आकारहरू भएको हीरा स्लरी प्रयोग गरिन्छ। यसपछि पालिसिङ गरिन्छ, मेकानिकल र केमिकल मेकानिकल पॉलिशिङ (CMP) दुवै प्रविधिहरू प्रयोग गरेर क्षति-रहित पालिस गरिएको सिलिकन कार्बाइड (SiC) वेफरहरू उत्पादन गरिन्छ।
पालिस गरिसकेपछि, SiC वेफरहरूले अप्टिकल माइक्रोस्कोप र एक्स-रे डिफ्र्याक्टोमिटर जस्ता उपकरणहरू प्रयोग गरेर कडा गुणस्तर निरीक्षण गर्छन् ताकि सबै प्राविधिक प्यारामिटरहरूले आवश्यक मापदण्डहरू पूरा गर्छन् भनी सुनिश्चित गर्न सकियोस्। अन्तमा, पालिस गरिएका वेफरहरूलाई विशेष सफाई एजेन्टहरू र अति शुद्ध पानी प्रयोग गरेर सतहका दूषित पदार्थहरू हटाउन सफा गरिन्छ। त्यसपछि तिनीहरूलाई अति उच्च शुद्धता नाइट्रोजन ग्यास र स्पिन ड्रायरहरू प्रयोग गरेर सुकाइन्छ, जसले गर्दा सम्पूर्ण उत्पादन प्रक्रिया पूरा हुन्छ।
वर्षौंको प्रयास पछि, चीन भित्र SiC एकल क्रिस्टल प्रशोधनमा उल्लेखनीय प्रगति भएको छ। घरेलु रूपमा, १०० मिमी डोप गरिएको अर्ध-इन्सुलेटिंग ४H-SiC एकल क्रिस्टलहरू सफलतापूर्वक विकास गरिएको छ, र n-प्रकार ४H-SiC र ६H-SiC एकल क्रिस्टलहरू अब ब्याचहरूमा उत्पादन गर्न सकिन्छ। TankeBlue र TYST जस्ता कम्पनीहरूले पहिले नै १५० मिमी SiC एकल क्रिस्टलहरू विकास गरिसकेका छन्।
SiC वेफर प्रशोधन प्रविधिको सन्दर्भमा, घरेलु संस्थाहरूले क्रिस्टल स्लाइसिङ, ग्राइन्डिङ र पालिसिङका लागि प्रक्रिया अवस्था र मार्गहरूको प्रारम्भिक रूपमा अन्वेषण गरेका छन्। तिनीहरू उपकरण निर्माणको लागि आधारभूत रूपमा आवश्यकताहरू पूरा गर्ने नमूनाहरू उत्पादन गर्न सक्षम छन्। यद्यपि, अन्तर्राष्ट्रिय मापदण्डहरूको तुलनामा, घरेलु वेफरहरूको सतह प्रशोधन गुणस्तर अझै पनि उल्लेखनीय रूपमा पछाडि छ। त्यहाँ धेरै समस्याहरू छन्:
अन्तर्राष्ट्रिय SiC सिद्धान्तहरू र प्रशोधन प्रविधिहरू कडा रूपमा सुरक्षित छन् र सजिलै पहुँचयोग्य छैनन्।
प्रक्रिया सुधार र अनुकूलनको लागि सैद्धान्तिक अनुसन्धान र समर्थनको अभाव छ।
विदेशी उपकरण र पार्टपुर्जा आयातको लागत उच्च छ।
उपकरण डिजाइन, प्रशोधन शुद्धता, र सामग्रीहरूमा घरेलु अनुसन्धानले अझै पनि अन्तर्राष्ट्रिय स्तरको तुलनामा उल्लेखनीय खाडल देखाउँछ।
हाल, चीनमा प्रयोग हुने अधिकांश उच्च-परिशुद्धता उपकरणहरू आयात गरिन्छन्। परीक्षण उपकरण र विधिहरूमा पनि थप सुधारको आवश्यकता छ।
तेस्रो पुस्ताका अर्धचालकहरूको निरन्तर विकाससँगै, सतह प्रशोधन गुणस्तरको लागि उच्च आवश्यकताहरूसँगै, SiC एकल क्रिस्टल सब्सट्रेटहरूको व्यास निरन्तर बढ्दै गइरहेको छ। SiC एकल क्रिस्टल वृद्धि पछि वेफर प्रशोधन प्रविधि सबैभन्दा प्राविधिक रूपमा चुनौतीपूर्ण चरणहरू मध्ये एक भएको छ।
प्रशोधनमा विद्यमान चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्न, काट्ने, पिस्ने र पालिस गर्ने कार्यमा संलग्न संयन्त्रहरूको थप अध्ययन गर्नु र SiC वेफर उत्पादनको लागि उपयुक्त प्रक्रिया विधिहरू र मार्गहरू अन्वेषण गर्नु आवश्यक छ। साथै, उन्नत अन्तर्राष्ट्रिय प्रशोधन प्रविधिहरूबाट सिक्नु र उच्च-गुणस्तरको सब्सट्रेटहरू उत्पादन गर्न अत्याधुनिक अल्ट्रा-प्रेसिजन मेसिनिङ प्रविधिहरू र उपकरणहरू अपनाउनु आवश्यक छ।
वेफरको आकार बढ्दै जाँदा, क्रिस्टल वृद्धि र प्रशोधनको कठिनाई पनि बढ्छ। यद्यपि, डाउनस्ट्रीम उपकरणहरूको उत्पादन दक्षतामा उल्लेखनीय सुधार हुन्छ, र एकाइ लागत घट्छ। हाल, विश्वव्यापी रूपमा मुख्य SiC वेफर आपूर्तिकर्ताहरूले ४ इन्चदेखि ६ इन्च व्यासका उत्पादनहरू प्रदान गर्छन्। क्री र II-VI जस्ता अग्रणी कम्पनीहरूले ८-इन्च SiC वेफर उत्पादन लाइनहरूको विकासको लागि योजना सुरु गरिसकेका छन्।
पोस्ट समय: मे-२३-२०२५